Аналого-цифровой интегратор

р рИЗОБРЕТЕН ИЯ Ссбз Сбветских С"йиалйстмчОских Республик(22) Заявлено 17.06,76 (21) 2373321/18-24 л 2 б 063 1/00 б 066 7 П 8 единением заявки-есударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открьний(45) Дата опубликования описания 28.01.78 35(088,8)(53) УД 2) Авторы ,изобретен М. Матяш и В. И. АгибаловГ 1) Заявитель й ИНТЕГРАТ ОГО-ЦИФ рующего усилителя. Недостаток прототипа состоит в том, что в процессе интегрировани: производится переключение наиболее ответственных вычислительных элементов, что сни жает точность вычислений.Цель изобретения - повышение точностинтегрирования.Это достигается тем, что в интегратор введены цифро-аналоговый преобразователь 10 блок суммирования кодов приращения интеграла, выход которого является выходом интегратора, а вход подключен и выходу анало.го-цифрового преобразователя, соединенному через цифро-аналоговый преобразователь с о вторым входом интегрирующего усилителя,На чертеже приведена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового интегратора. Она содержит интегрирующий усилитель 1, обес печивающий интегрирование входного сигнала и сигнала обратной связи, аналого-цифровой преобразователь 2, подключенный к выходу усилителя 1 и служащий для образования, кода приращения интеграла на интервале ша.25 га интегрирования Тцифро-аналоговыйпреобразователь 3, отодсоединенный к выход, преобразователя 2, предназначенный для формирования сигнала обратной связи для усилителя 1, блок 4 суммирования кодов приращезо ния интеграла на интервале Т, подключенИзобртехнике иенин срения.Известны аналого-цифровые интеграторы.В одном из известных аналого-цифровых интеграторов входная аналоговая величина преобразуется в код, а интегрирование ведется с помощью цифрового интегратора 11.Недостатком этого интегратора является низкая точность интегрирования, обусловленная тем, что интегрируется не сама входная величина, а ее цифровой постоянный на интервале интегрирования эквивалент,етение относится к вычислительноиможет быть применено при постродств аналого-цифрового моделироваИзвестен также наиболее близкий по техническому решению к изобретению аналогоцифровой интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, первый вход которого подключен к источнику входного сигнала, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 12. Достижение на интегрирующем усилителе порогового значения положительного или отрицательного знака фиксируется реверсивным счетчиком, содержимое разрядов которого преооразуется в эквивалентные значения токов, а последние суммируются с помощью операционного суммирующего усилителя с током, эквивалентным выходному напряжению операционного интегри ) 578643ный к выходу преобразователя 2, а выходом - к выходу устройства,Рассмотрим процесс интегрирования из исходного состояния с момента 1=О, если на вход интегратора подано напряжение Ув (1). В конце первого интервала интегрирования напряжение на выходе интегрирующего усилителя 1 при условии, что Унаш у,=0, равноТш( с,11.1оВ этот 1 момент преобразователь 2 производит аналого-цифровое преобразование, код, эквивалентный У 1, , преобразователем 3 преобразуется в напряжение У 1 , которо1 подается на второй вход усилителя 1, и он же засылается в блок 4, пде суммируется с ранее накопленным значением (на первом шаге - с нулем). В конце второго интервала интегрирования напряжение на выходе усилителя 1 равно 7 ш 7 вхф У =У 1 и. Я ах С 1(1 ТшЯосС иуа процесс преобразований в преобразователе 3 и аум 1 мирования в блоке 4,повторяется,В конце и-го интервала на выходе усилителя 1 напряжение равнопТ,ли 1 л - 11 иу с вхфвх .1 л - 11 Т и1Уп 1 ТЛосСиуа в блоке 4 фиксируется код, равный ау 1 мме;кодов, эквивалентных на 1 пряжениям на выходе усилителя 1 в моменты концов всех пройденных интервалов интегрированиял л - 1 ,пТн,иу хиуУвх(1)Й -1и - 1Тш чъЪ уРос СТак как в интеграторе задается Рос С=Тш,тоэта су 1 м 1 ма в точности равна интегралу отвходного сигнала за время интегрированиялпТ,У 1,: - 7 вх (7)1Я вхСоТаким образом, код, полученный на выходе интегРатоРа в моменты 1 =1 Тш, пде 1=- 1, 2, 3 и, является кодом интеграла, отвходного напряжения за время интегрирования от 0 до 1, .Ка 1 к видно из изложенного, расширение динамического диапазона в продлагавмом инте граторе осуществляется за счет отрицательной обратной связи, благодаря которой на очередном участке интегрирования полностью компенсируется напряжение предыдущего участка. Динамический, диапазон усилителя на интервале интегрирования Тш, равен, как обычно,10 Формула изобретения 45 50 55 60 Лналого-цифровой интегратор, содержащий интегрирующий усилитель, первый вход которого подключен 1 к источнику входного сигнала, а выход соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности интегрирования, в него введены цифра-аналоговый преобразователь и блок суммирования кодов приращения интеграла, выход которого является выходом интегратора, а вход под. ключен к выходу аналого-цифрового 1 преобра. зователя, соединенному через цифра-аналого. вый преобразователь с вторым входом инте. грирующего усилителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Х. 397922,кл, Ст 066 7/18, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Мо 301713,1 рл, Ст 066 7/18, 1969. вых. макс. ,Удну7 вх. мин.иуДля всего устройства этот днаназон расширешряется в и - Т раз, где 1 ре - полное врешмя интегрирования.Следовательно, Кд -- и Кддивт диуТак как при аналого-цифровом моделировании интервал интегрирования (обмена)мал, то расширение динамического диапазона20 весьма значительно (например в 2000 раз прибараш -- 200 с и Х ш -- 0,05 с)Повышение точности интегрирования обусловлено тем, что в предлагаемом интеграторенепрерывно интегрируется непосредственно25 сам входной сигнал, а не его постоянный нашаге эквивалент.Этому также способствует то, что в лра.цессе интегрирования в схеме интегрирующего усилителя не 1 произвадится никаких лере.З 0 ключений, хотя весь диапазон его выходныхнапряжений иапользуется для представленияприращения интеграла на малом интервал",а не на всем времени интегрирования.Практическое изготовление предложенногоинтегратора не вызывает трудностей. Схемаинтегратора строится из стандартных выпускаемых отечественной промышленностью эл".- ментов (преобразователи, интегрирующие усилители и т. п.).40578645 Составитель С. БеланТекред А. Камышникова Редактор И. Грузова Корректор Е, Хмелева Заказ 8355 Подписное МОТ, Загорский филиал Изд,883 Тираж 818 НПО Государственного комитета Совета Мивнстров СССР по делам .изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45